JPH0536090B2 - - Google Patents

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1983-11-07

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1984-11-06

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1993-05-28

1984-11-06 Application filed by MEMUTETSUKU Ltd filed Critical MEMUTETSUKU Ltd

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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Description

請求の範囲１膜を界面活性剤に対し化学的イオン性分類が
同一である親水性コロイドで処理して、膜上にゲ
ル制限コーテイングを有する複合膜を形成し、油
エマルジヨン中の界面活性剤の存在下における表
面張力の低下に対応して、前記複合膜の有効気孔
径が減少するようにしたことを特徴とする、界面
活性剤を含む油エマルジヨンからの水の分離に用
いる高分子多孔質膜製交差流限外濾過フイルタ
ー。

２前記界面活性剤がアニオン性で、前記親水性
コロイドがアニオン性コロイドと非イオン性コロ
イドの混合物であることを特徴とする請求の範囲
第１項に記載の限外濾過フイルター。

３前記界面活性剤が非イオン性で、前記親水性
コロイドが非イオン性であり、且つ前記界面活性
剤の実質的に完全な同族体ではないことを特徴と
する請求の範囲第１項に記載の限外濾過フイルタ
ー。

４前記親水性コロイドをポリエチレングリコー
ル、並びにヒドロキシエチルセルロース、ゼラチ
ン、及びポリスチレンスルホン酸ナトリウム等の
分枝状エチレングリコール誘導体から成るグルー
プから選択することを特徴とする請求の範囲第３
項に記載の限外濾過フイルター。

５前記膜を変性して前記コロイドと同じ化学的
イオン性分類のイオン性膜とすることを特徴とす
る請求の範囲第１項〜第４項のいずれか一に記載
の限外濾過フイルター。

６前記コロイドが膜を透過しないことを特徴と
する請求の範囲第１項〜第５項のいずれか一に記
載の限外濾過フイルター。

７ (i)高分子多孔質膜製交差流限外濾過フイルタ
ーを用いて限外濾過する方法において、界面活性
剤を含む油エマルジヨン中に、前記界面活性剤と
化学的イオン性分類が同一であり、前記膜上にゲ
ル制限コーテイングを有する複合膜を形成して油
エマルジヨン中の界面活性剤の存在下における表
面張力の低下に対応して前記複合膜の有効気孔径
が減少することができる量の、親水性コロイドを
加え、(ii)前記コロイド含有油エマルジヨンを前記
高分子多孔質膜製交差流限外濾過フイルターに通
す工程から成ることを特徴とする、界面活性剤を
含む油エマルジヨンからの水の分離方法。

８前記界面活性剤がアニオン性であり、前記親
水性コロイドがアニオン性コロイドと非イオン性
コロイドの混合物であることを特徴とする請求の
範囲第７項に記載の方法。

９前記界面活性剤が非イオン性で、前記親水性
コロイドが非イオン性であり、且つ前記界面活性
剤の実質的に完全な同族体ではないことを特徴と
する請求の範囲第７項に記載の方法。

１０前記親水性コロイドをポリエチレングリコ
ール、並びにヒドロキシエチルセルロース、ゼラ
チン、及びポリスチレンスルホン酸ナトリウム等
の分枝上エチレングリコール誘導体から選択する
ことを特徴とする請求の範囲第９項に記載の方
法。

１１前記膜を変性して前記コロイドと同じ化学
的イオン性分類のイオン性膜にすることを特徴と
する請求の範囲第７項〜第１０項のいずれか一に
記載の方法。

１２前記コロイドが膜を透過しないことを特徴
とする請求の範囲第７項〜第１１項のいずれか一
に記載の方法。

産業上の利用分野本発明は油エマルジヨン、特に界面活性剤を含
む油エマルジヨンの処理に関する。

技術的背景水エマルジヨンからの油の分離は、石油生産、
原油輸送（バラストタンクやビルジからエマルジ
ヨンが生じる）、及び切削や冷却に油エマルジヨ
ンを使用する工業において極めて利用度が高い。

残存水を再使用したり下水や水路に棄てる場合
は、残存水中に炭化水素油含量を10ppm未満しか
含まない程度の油除去度が要求される。

また、水は塩類を含む場合が多く腐食の原因に
なるので分離した油には水を含まないのが望まし
い。油は水分を40％含有でき、この状態でもなお
燃焼し得るが、煙突からの蒸気損失によりカロリ
ー値が低下したり、塩類がボイラーの配管に融着
して配管の損傷や炉壁の融解につながる。

インダストリアル・インヴアイアロンメント・
リサーチ・ラボラトリーズ（Industrial
Environment Research Laboratories，オハイ
オ州シンシナテイ）のために、ラツジヤーズ
（Rutgers）州立大学（ニユージヤージー州ニユ
ーブランズイツク）が作成した「油／水分離技術
の現状」（Oil／Water Separation State−of−
the−Art）米国商務省国立技術情報サービスP.
B.−280755はこの問題及び最新の分離方法の詳
細な総説である。

油が界面活性剤（サーフアクタント）で安定化
されている場合、特に分離した水の最大許容油含
量が10ppmの場合にはうまく分離できる方法はほ
とんど知られていない。水を洗剤に関する厳格な
環境規準にも適合させなければならない場合は、
複雑な化学的、物理的、及び生物学的な方法の全
てを順次適用する必要があることも多い。

油／水／界面活性剤混合物は船のビルジ及びバ
ラストタンク中に大量に生じる。界面活性剤は船
系中にデツキクリーナー、オイルデイスパーサ
ー、洗濯廃水、泡消火器等から入り込むことがあ
るし、巨大な油貯蔵タンクの洗浄助剤として意図
的に添加されることもある。さらに、界面活性剤
は工業的な切削用エマルジヨンや冷却用エマルジ
ヨンの必須成分であり、リンス液中にも含まれ
る。

これらの全ての用途において、界面活性剤の濃
度はおろかその化学的性質さえ、特発的な要請や
新鮮な水や塩水による制御できない希釈等によつ
て多岐に変化する。

船に関する規定は、油を含まないが生分解性の
界面活性剤を含む水を海岸に輸送してではなく海
上で放出できるようにする船上システムの必要性
を示している。なぜなら洗剤や、ビルジ中の油の
化学的、生物学的な反応で生じる可能性のある
種々の可溶性汚染物を海岸で波止場の水中に放出
することはできない。例えば有毒な硫化水素が生
成することがあり、この場合は他の生物学的な反
応による可溶性生成物と共に海上で直ちに除去す
る必要がある。

最近、こうした界面活性剤で安定化されたエマ
ルジヨンに限外濾過膜が使用されある程度の成功
を納めている。原理的に、油は限外濾過膜の極め
て微細な親水性の気孔を通過できないため保持さ
れるのに対して、水は極く低圧で通過する。油保
持率は形状寸法と表面張力の組み合わせによつて
決まる。油通過圧力Ｐは次式で与えられる。

Ｐ＝4S cosa／ｄここで、Ｓは油／水界面張力ａは気孔（pore）内の液連続相と気孔壁の接
触角ｄは気孔の直径。

界面活性剤により油／水界面張力Ｓが低下し、
油が低圧でも通過するようになる。界面活性剤は
それ自体と油でミセル構造を形成するため相互作
用は複雑になる。また、臨界ミセル濃度は界面活
性剤の成分、PH、塩類、及び温度等によつて決ま
る。

こうした複雑な要素を総合的に考慮して、限外
濾過膜は通常、膜の気孔をできるだけ小さくして
透過水量を容認できる程度の少量にすることによ
つてある程度の許容度を設け、こうした要素を制
御するように設計する。孔径は比較的固定的なの
で、この低流量を用いざるをえず（供給エマルジ
ヨンについては比較的孔径が大きくても良く、従
つて透過量も大きくできるが）、時間的にも経済
的にも無駄が大きい。この問題の１つの解決方法
は、孔径の異なる複数のフイルターカートリツヂ
を設けておき、より大きな孔径のフイルターを用
いても安全かを決める指標として表面張力を利用
することだが、この方法では表面張力が低下する
と大きな気孔は全く未使用のままにしなければな
らない。

油／水限外濾過膜の主要な問題は、これが「交
差流」（cross／flow）型式で使用される、すなわ
ち、原料が限外濾過膜を横切つて流れそこで水の
一部が透過するがエマルジヨンの大部分（油の方
が多くなつている）は源流中に戻ることから生じ
る。従つて、油濃度は連続的に上昇し、透過速度
は連続的に低下する。しかしこれが最悪の影響と
いう訳ではない。大抵の限外濾過膜は界面活性剤
もある程度拒絶するため、次第に減少していく循
環水層中の界面活性剤濃度が急速に増大する。か
くて、油が通過する迄に実質的に全ての水を除去
することはできない。分子量45000のオボアルブ
ミンの拒絶率が99％を超える気孔を持つ限外濾過
膜でさえも、大抵の界面活性剤の存在下では油濃
度を50％以上にできない。

本発明の目的は、孔径が比較的粗く、油エマル
ジヨンが界面活性剤等の添加物を全く又は実質的
に含まない場合は比較的大流量を与えるが、界面
活性剤等の添加物が存在する場合には表面張力の
低下に応じて孔径が縮小するようなフイルター用
の膜を提供することによつて、油エマルジヨンの
限外濾過において生じる前述の問題を克服するこ
とにある。

発明の開示本発明は、膜を界面活性剤に対し化学的イオン
性分類が同一である親水性コロイドで処理して、
膜上にゲル制限コーテイングを有する複合膜を形
成し、油エマルジヨン中の界面活性剤の存在下に
おける表面張力の低下に対応して、前記複合膜の
有効気孔径が減少するようにしたことを特徴とす
る、界面活性剤を含む油エマルジヨンからの水の
分離に用いる高分子多孔質膜製交差流限外濾過フ
イルターを提供する。

本発明はまた、(i)高分子多孔質膜製交差流限外
濾過フイルターを用いて限外濾過する方法におい
て、界面活性剤を含む油エマルジヨン中に、前記
界面活性剤と化学的イオン性分類が同一であり、
前記膜上にゲル制限コーテイングを有する複合膜
を形成して油エマルジヨン中の界面活性剤の存在
下における表面張力の低下に対応して前記複合膜
の有効気孔径が減少することができる量の、親水
性コロイドを加え、(ii)前記コロイド含有油エマル
ジヨンを前記高分子多孔質膜製交差流限外濾過フ
イルターに通す工程から成ることを特徴とする、
界面活性剤を含む油エマルジヨンからの水の分離
方法を提供する。

すなわち一般的に言えば、本発明は限外濾過膜
の気孔を比較的粗くしておき、界面活性剤が極く
少ないか全く存在しない場合には有用な高い流量
が得られるが、表面張力が低下すると前記気孔径
が縮小する（又は少なくともこれと同等の効果が
得られる）ようにする機構を提供する。この効果
は油エマルジヨン中の界面活性剤と化学的イオン
性分類が同一である親水性コロイドを添加して前
記界面活性剤の効果を打ち消すことによつて達成
することができる。もちろん濾過量は低下する
が、システムの変化に伴う最小限の低下に過ぎな
い。さらに、本発明により界面活性剤を拒絶でき
るのでより純度の高い水を排出することができ
る。親水性コロイド及び水に随伴して排出される
界面活性剤の量が少なく、これらは全て生分解性
にすることができるので、海、都市下水中に、又
は埋立てによつて安全に廃棄することができる。

油エマルジヨンに添加する親水性コロイドの分
子量及び／又は物性は、コロイドが膜を透過しな
いようにすべきである。好ましくは、親水性コロ
イドの濃度は「ゲル制限」（gel−limited）透過
速度が得られるような濃度とする。すなわち、膜
間圧力が上昇しても、透過速度が増加しないよう
なゲル層を気孔壁に形成しうる濃度とする。言換
えれば親水性コロイドが膜上の気孔径を縮小さ
せ、かつ被処理液中の界面活性剤と同一の化学的
イオン性分類であるゲル膜のイオン反発力によ
り、透過速度が増加しないようなゲル制限コーテ
イングを形成しうる濃度とする。つまり、この親
水性コロイドは動的重畳層（dynamic super−
imposed layer）である。

親水性コロイドはエマルジヨンやそれに対する
添加物の性質に応じて慎重に、好ましくは実際に
試験してみてから選ばなければならない。親水性
コロイドの組成は通常、油エマルジヨン中の界面
活性剤の化学的イオン性の分類によつて決める。
界面活性剤がアニオン性（例えばドデシルベンゼ
ンスルホン酸塩）の時は、界面活性剤をドナ
（Donnan）効果によつて拒絶するために親水性
コロイドもアニオン性でなくてはならない。アニ
オン性コロイドは非イオン性コロイドと混合して
も良いが、カチオン性コロイドと混合することは
できない。同様に、カチオン性界面活性剤に関し
てはコロイドはカチオン性でなければならない。
界面活性剤が非イオン性の場合は、親水性コロイ
ドも非イオン性でなければならない。

親水性コロイドが非イオン性の場合は、それは
界面活性剤の実質的に完全な同族体であつてはな
らない。すなわち、ポリエチレングリコール類の
界面活性剤はユニオンカーバイド社のポリオール
凝集剤（POLYOL COAGULANT）等の極めて
高分子量のポリエチレングリコールではブロツク
できない。事実、長鎖が含まれる場合には、化学
的な構成が実質的に（例えば80％）同一なだけで
もそのコロイドは無効果になる。界面活性剤はコ
ロイドゲル中にコロイドの模造品として「溶解」
又は「随伴」（associate）し、コロイドに受容さ
れて通過するのでこうしたことが起きるものと考
えられる。

従つて、オクチルフエニルポリエチレングリコ
ールエーテル等の周知の長鎖非イオン性界面活性
剤用の親水性コロイドはゼラチン（蛋白質）、又
はヒドロキシエチルセルロース等の分枝状エチレ
ングリコール誘導体でなければならない。

好ましい実施態様の説明本発明の理解及び実行を容易にするために以下
に実施例を示す。

実施例１豪州特許第505494に準じて製造したナイロン膜
を用いた限外濾過膜の気孔は、食用ゼラチンの80
％を拒絶し、圧力50kPaで水２／油／（容積比）
の混合物から水を250L／M²hという速い初期透
過速度で濾過した。ほぼ全ての水が透過されると
濾過速度が低下し、含水量１％未満の油が残つ
た。

続いて原料中の界面活性剤の悪影響を実証する
ため、水中に0.02％のｐ−tert−オクチルフエニ
ルポリエチレングリコールエーテル（ICI社，
TERIC x10）を添加した。12時間攪拌後、濾過
すると膜に油による若干の湿潤性が認められた。
水中にTERIC x10を0.05％添加すると最終的に
若干の油小球が水と共に膜中に浸透した。臨界ミ
セル効果のため0.2％というより高いTERIC x10
濃度では悪影響が減少した。

しかしながら、水中にヒドロキシエチセルロー
ス（ユニオンカーバイド社，“CELLOSIZE”
QP52000H）を0.2％添加するとTERIC x10 0.02
％添加と逆の効果が生じ、透過速度は圧力50kPa
で20L／M²hに低下したものの実質的に全ての水
を透過させることができた。

実施例２実施例１の0.2％ヒドロキシエチルセルロース
を0.5％ゼラチンに代えて実験し同一の結果を得
た。

実施例３実施例１の0.2％ヒドロキシエチルセルロース
を0.1％ポリオツクス凝集剤（POLYOX
COAGULANT，ユニオンカーバイド社の分子
量100万のポリエチレングリコール）に代えたが、
20時間攪拌後にフイルターが油で湿潤された。油
を0.1％のワクソライン赤（WAXOLINE RED）
染料で染色すると油による微量の濡れが検出され
た。これは船上での信頼性のある使用には不十分
と考えられた。

この例は界面活性剤（ｐ−tert−オクチルフエ
ニルポリエチレングリコールエーテル）の同族体
の親水性コロイド（ポリエチレングリコール）が
無効であることを示している。

実施例４ 0.005％のアニオン性界面活性剤（つまり湿潤
剤）ドデシルベンゼンスルホン酸を添加して実施
例１を繰り返した。0.2％の非イオン性コロイド、
ヒドロキシエチルセルロースでは、この様な低濃
度でさえ、上記のアニオン性湿潤剤の機能を全く
阻止できなかつた。

実施例５ 0.2％ヒドロキシエチルセルロース非イオン性
コロイドを0.5％ゼラチンに代えて実施例４を繰
り返した。ゼラチンはアニオン性湿潤剤ドデシル
ベゼンスルホン酸を阻止できず、やはりフイルタ
ーが油で湿潤された。

実施例６実施例１のフイルターを用い、アニオン性親水
性コロイド、ポリスチレンスルホン酸ナトリウム
（分子量４万以上）の0.2％溶液を、穏やかに攪拌
してゲル制限コーテイングが形成された時点で濾
過した。この溶液は40L／M²hで濾過され、アニ
オン性洗剤ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウ
ムを0.05％添加しても濾過速度は変化しなかつ
た。しかし、ろ液中にはアニオン性洗剤が微量し
か含まれず、全濾過期間での拒絶率は97％だつ
た。この混合物では20時間を超えてもフイルター
に油が浸透しなかつたが、ポリスチレンスルホン
酸ナトリウムの添加を省くと急速に浸透した。

実施例７ −CH（OH）SO₃Na基を0.5wt％含むように変
性したフイルターを用いて実施例６を繰り返し
た。今度はアニオン性フイルター自体がアニオン
性洗剤の濃度、PH、塩濃度、及び温度に応じてア
ニオン性洗剤ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリ
ウムを30〜80％拒絶した。アニオン性フイルター
の表面部でアニオン性ゲルが形成されるように
0.2％のアニオン性親水性コロイド、ポリスチレ
ンスルホン酸ナトリウムを併用すると、アニオン
性洗剤の初期濃度が0.05％の時、洗剤拒絶率が99
％を超えた。24時間連続使用しても基部フイルタ
ーは油によつて湿潤されなかつ。洗剤初期濃度は
500ppmだつたのに対し、ろ液中の洗剤濃度は
5ppmに過ぎなかつた。

実施例８水相中に非イオン性洗剤、オクチルフエニルデ
カエチレングリコールエーテル200ppmとアニオ
ン性洗剤、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウ
ム500ppmを含む油エマルジヨンは実施例１のフ
イルターを容易に湿潤した。しかし、非イオン性
コロイド、ヒドロキシエチルセルロース0.2％と
アニオン性コロイド、ポリスチレンスルホン酸ナ
トリウム0.2％を加えると、フイルターは油で湿
潤されなかつた。

実施例９高分子量ポリスチレンスルホン酸ナトリウム
0.2％を分子量14000〜20000のかなり浸透性のア
ニオン性コロイド、ヘパリンに代えて実施例６を
繰り返した。大部分のヘパリンがフイルターに吸
着し、フイルターはドデカシルベンゼンスルホン
酸ナトリウムを43〜55％拒絶することが判つた。
しかし、実施例７のアニオン性フイルターを用い
た場合はヘパリンは強くは吸着されなかつた。こ
の結果からアニオン性フイルターと分子量が低す
ぎるアニオン性コロイド、ヘパリンは個別に用い
ると前述のように妥当な拒絶率が得られるが、両
者を併用すると拒絶率が０になることが判つた。
従つて、高分子量のゲル制限親水性コロイドのみ
を使用すべきである。フイルターの油による湿潤
性は、アニオン性フイルターとアニオン性コロイ
ドを単独使用及び併用した場合のアニオン性洗剤
の低い拒絶率に正確に対応していた。

上述の実施例は本発明の性質を示すもので、本
発明の範囲を制限しようとするものではない。

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Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number	Priority date	Publication date	Assignee	Title
US4778688A (en) *	1985-10-11	1988-10-18	Sepracor, Inc.	Production of low-ethanol beverages by membrane extraction
US5013447A (en) *	1989-07-19	1991-05-07	Sepracor	Process of treating alcoholic beverages by vapor-arbitrated pervaporation
US4933198A (en) *	1985-10-11	1990-06-12	Lee Eric K L	Production of low-ethanol beverage by membrane extraction
US4892660A (en) *	1988-10-17	1990-01-09	Exxon Research And Engineering Company	Pressure induced surfactant recovery during ultrafiltration of water-oil emulsions
US5639373A (en)	1995-08-11	1997-06-17	Zenon Environmental Inc.	Vertical skein of hollow fiber membranes and method of maintaining clean fiber surfaces while filtering a substrate to withdraw a permeate
US5938928A (en) *	1991-08-01	1999-08-17	Nonap Pty. Ltd.	Osmotic distillation process using a membrane laminate
DE69230766T2 (de) *	1991-08-07	2000-08-31	Usf Filtration Ltd., South Windsor	Konzentration von feststoffen in einer aufschlammung unter anwendung von kohlfasermembranen
US5207917A (en) *	1991-10-08	1993-05-04	Weaver Thomas J M	Recycling and recovery of aqueous cleaner solutions
US5817359A (en) *	1992-04-30	1998-10-06	Palassa Pty. Ltd.	Methods for dealcoholization employing perstration
DE4221936A1 (de) *	1992-07-03	1994-01-05	Bayer Ag	Verfahren zur Aufarbeitung von Öl-in-Wasser-Emulsionen
US5395514A (en) *	1993-05-14	1995-03-07	Infinitex Corporation	Ultrafiltration system and assembly
US5525235A (en) *	1994-05-17	1996-06-11	Energy Biosystems Corporation	Method for separating a petroleum containing emulsion
US20040238432A1 (en) *	1995-08-11	2004-12-02	Mailvaganam Mahendran	Membrane filtration module with adjustable header spacing
US8852438B2 (en) *	1995-08-11	2014-10-07	Zenon Technology Partnership	Membrane filtration module with adjustable header spacing
US5824223A (en) *	1995-11-08	1998-10-20	Rentiers Machinery Proprietary Ltd.	Methods and apparatus for osmotic distillation
US6112908A (en) *	1998-02-11	2000-09-05	Rentiers Machinery Pty, Ltd.	Membrane laminates and methods for their preparation
GB2360004B (en) *	2000-02-11	2003-05-14	Univ East London	Pervaporation separation of ethanol/water mixtures
DE102004055542A1 (de) *	2004-11-17	2006-05-18	Basf Ag	Verfahren zur Herstellung einer feinteiligen Emulsion aus einer Rohemulsion
CN101180383B (zh)	2005-02-28	2012-01-11	渥太华大学	生物燃料生产的装置和方法
WO2009065229A1 (en) *	2007-11-23	2009-05-28	University Of Ottawa Technology Transfer And Business Enterprise	Biodiesel production using ultra low catalyst concentrations in a membrane reactor
US7790646B2 (en) *	2007-12-20	2010-09-07	Chevron U.S.A. Inc.	Conversion of fine catalyst into coke-like material
US7737068B2 (en) *	2007-12-20	2010-06-15	Chevron U.S.A. Inc.	Conversion of fine catalyst into coke-like material
US8765622B2 (en) *	2007-12-20	2014-07-01	Chevron U.S.A. Inc.	Recovery of slurry unsupported catalyst
US20090159495A1 (en) *	2007-12-20	2009-06-25	Chevron U.S.A. Inc.	Heavy oil conversion
US8722556B2 (en) *	2007-12-20	2014-05-13	Chevron U.S.A. Inc.	Recovery of slurry unsupported catalyst
FR3059910B1 (fr)	2016-12-14	2019-02-01	IFP Energies Nouvelles	Procede pour le traitement d'un liquide aqueux au moyen d'un filtre determine en fonction de la tension interfaciale du liquide
US12140139B2 (en)	2020-09-30	2024-11-12	Solidification Products International, Inc.	Gravity flow filtration of hydrocarbons from an oil-in-water emulsion
EP4221860A4 (en) *	2020-09-30	2023-11-01	Solidification Products International, Inc.	Sump pump system and methods for removing synthetic ester-based fluids from an emulsion

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number	Priority date	Publication date	Assignee	Title
US3331772A (en) *	1965-08-03	1967-07-18	Atlantic Refining Co	Desalting water by reverse osmosis through novel semipermeable membranes
US3556992A (en) *	1969-07-22	1971-01-19	Amicon Corp	Anisotropic ultrafiltration membrane having adhering coating and methods of forming and using this membrane
US3620970A (en) *	1969-09-05	1971-11-16	Hercules Inc	Reverse osmosis membranes from hydroxyalkyl derivatives of cellulose
DE2361369A1 (de) *	1973-12-10	1975-06-19	Hoechst Ag	Verfahren zur herstellung einer entsalzenden celluloseacetatmembran
US4111812A (en) *	1977-02-28	1978-09-05	Energy Resources Co. Inc.	Recovering surfactant
DE2715839C3 (de) *	1977-04-05	1980-10-16	Mannesmann Ag, 4000 Duesseldorf	Verfahren zur Aufbereitung ölhaltiger Abwässer mit hohen Tensidanteilen
NL7809835A (nl) *	1978-09-28	1980-04-01	Wafilin Bv	Gemodificeerd membraan voor membraanfiltratie.
US4313830A (en) *	1980-05-23	1982-02-02	Hydronautics, Incorporated	Method for increasing the cross-flow microfiltration fluxes of waste waters containing suspended solids and/or emulsified oil
US4359510A (en) *	1980-07-31	1982-11-16	Celanese Corporation	Hydrophilic polymer coated microporous membranes capable of use as a battery separator
DE3047122A1 (de) *	1980-12-13	1982-07-29	Henkel KGaA, 4000 Düsseldorf	Verfahren zur verbesserung der trennwirkung bei der ultrafiltration von reinigungsloesungen
US4413074A (en) *	1982-01-25	1983-11-01	Brunswick Corporation	Hydrophilic surfaces and process for making the same
JPS5924732A (ja) *	1982-08-02	1984-02-08	Mitsubishi Rayon Co Ltd	親水化多孔質膜およびその製造方法

1984
- 1984-11-06 DE DE8484904067T patent/DE3482413D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1984-11-06 US US06/758,709 patent/US4655927A/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As

Publication number	Publication date
DE3482413D1 (de)	1990-07-12
WO1985002128A1 (en)	1985-05-23
EP0162068A1 (en)	1985-11-27
JPS61500305A (ja)	1986-02-27
US4655927A (en)	1987-04-07
EP0162068A4 (en)	1987-04-07
EP0162068B1 (en)	1990-06-06

Publication	Publication Date	Title
JPH0536090B2 (ja)	1993-05-28
AU582936B2 (en)	1989-04-13	Treatment of emulsions
Bhattacharyya et al.	1979	Ultrafiltration characteristics of oil-detergent-water systems: membrane fouling mechanisms
Dickhout et al.	2019	Surfactant specific ionic strength effects on membrane fouling during produced water treatment
Bayat et al.	2016	Preparation and characterization of γ-alumina ceramic ultrafiltration membranes for pretreatment of oily wastewater
Kajitvichyanukul et al.	2010	Membrane technologies for oil–water separation
Palanisamy et al.	2021	Role of surfactants in cleaning of PVDF ultrafiltration membranes fouled by emulsified cutting oil
US6136178A (en)	2000-10-24	Method and apparatus for separating oil from water in wastewater containing an emulsified oil
CN111330449A (zh)	2020-06-26	一种反渗透膜污染清洗再生的方法
Jadhav et al.	2013	Micellar enhanced ultrafiltration: A comparative study
JP4897168B2 (ja)	2012-03-14	酢酸セルロースを得るプロセスにおける、膜によるナノ瀘過を用いた酢酸誘導体を含む溶液からの不純物除去プロセスにおける界面活性剤の使用
Jönsson	1995	Concentration polarization and fouling during ultrafiltration of colloidal suspensions and hydrophobic solutes
AU563503B2 (en)	1987-07-09	Separating oil emulsions
CA1275021A (en)	1990-10-09	Separating oil emulsions
EP3595792B1 (en)	2022-11-16	Coalescing method
US3414523A (en)	1968-12-03	Disposal of waste oil emulsions
Salahi et al.	2010	Chemical cleaning of utafiltration membrane after treatment of oily wastewater
JPS63501697A (ja)	1988-07-14	エマルジョンの処理
US5498341A (en)	1996-03-12	Process for ultrafiltration of stabilized emulsions
JPS6143081B2 (ja)	1986-09-25
RU2062641C1 (ru)	1996-06-27	Способ разделения устойчивых водомасляных эмульсий методом ультрафильтрации
JPS6327961B2 (ja)	1988-06-06
AURELLE	1997	Application of Membrane Separation Processes to Oily Wastewater Treatment: Cutting Oil Emulsions
JP3358786B2 (ja)	2002-12-24	乳化油分含有排水の油水分離方法及び装置
Peng	2002	The treatment of bilge water using a MF/UF hybrid membrane system: Membrane fouling, cleaning and the effect of constituents on flux decline.